
反应热、中和热、燃烧热的联系与区别
反应热是近几年高考的重点内容之一,题型一般为选择和填空,考查的内容主要有:热化学方程
式的正误判断、比较反应热的大小、有关反应热的计算等。
反应热
中和热
燃烧热
在稀溶液中,强酸和
含义
化学反应过程中放出或吸强碱发生中和反应而
在101kPa时,1mol物质完全
收的热量
生成1molH燃烧生成稳定的氧化物时所
2
O(l)时
所放出的热量
放出的热量
反应特点
任何反应
中和反应
燃烧反应
物质状态
物质的状态要确定
稀溶液
生成物在常温下为稳定态
方程式配以生成
平标准
任意物质的量
1molH
2
O(l)
为标准
以燃烧1mol可燃物为标准
△
H符号
放热取负值、吸热取正值
负值
负值
能量数值必须指出是放热还是吸热直接描述热量的变化时不必再指明是放出的热量,可
的描述
或使用正负值或用
△
H表示
用
△
H表示
①
△
H=∑E(生成物)-①电离吸热、溶解时
∑E(反应物)②
△
H值与吸热或放热②稀强稳定的氧化物如CO
2
、SO
2
、
书写形式有关,单位一般是酸与稀强碱反应的中H
2
O、P
2
O
5
等
说明
“kJmol
-
1
”
和热为57.3kJmol-
1
①在中学阶段,如果不指明条件就默认为通常状况,比较
△
H的相对大小时要考虑
其数值的“+”“-”的问题②用弱酸或弱碱的稀溶液进行中和反应时,每生成1
molH
2
O(l)放出的热量小于57.3kJ
不能根据反应条件是否需要加热来判断一个反应是放热反应还是吸热反应,因为有些放热反应
需要加热才能进行,而有些吸热反应在常温下也可自发进行。
实际上反应热就是反应物分子中旧的化学键断裂时所吸收的总能量与形成的生成物分子中新的
化学键所释放的总能量之差。
△
H=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)。同样当“
△
H”为“-”
即
△
H<0时为放热反应;反之,为吸热反应,这时“
△
H”为“+”即
△
H>0。
【例题1】(09重庆高考)下列热化学方程式书写正确的是(
△
H的绝对值均正确)
A.C
2
H
5
OH(l)+3O
2
(g)==2CO
2
(g)+3H
2
O(g);
△
H=-1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H
2
O(l);
△
H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O
2
(g)===SO
2
(g);
△
H=-269.8kJ/mol(反应热)
D.2NO
2
==O
2
+2NO;
△
H=+116.2kJ/mol(反应热)
解析:A项燃烧热要求可燃物的如何学好唱歌 物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,即
H
2
O的状态必须为液态,因此A选项错误;中和反应是放热反应,△H应小于0,因此B选项错误;
热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,因此D选项错误。只有C选项正确。答案:C
【例题2】(09四川高考)25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3
kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518kJmol-
1
。下列热化学方程式书写正确的是()
A.2H
+
(aq)+SO
4
2
-
(aq)+Ba
2+
(aq)+2OH
-
(aq)=BaSO
4
(s)+2H
2
O(1);
△
H=-57.3kJmol-
1
(aq)+H
2
SO
4
(aq)=K
2
SO
4
(aq)+H
2
O(l);
△
H=-57.3kJmol-
1
C.C
8
H
18
(l)+O
2
(g)=8CO
2
(g)+9H
2
O(g);
△
H=-5518kJmol-
1
D.2C
8
H
18
(g)+25O
2
(g)=16CO
2
(g)+18H
2
O(1);
△
H=-5518kJmol-
1
解析:中和热的标准是生成1molH
2
O(l)时所放出的热量,A项不符合中和热的定义;燃烧热
要求必须生成稳定的氧化物,C项中生成物水为气态,应该为液态。D项中辛烷的物质的量不是1mol,
D中
△
H=-11036kJmol
-1
才正确。所以ACD错误。答案:B
点拨:燃烧热、中和热概念的理解及热化学方程式的正确书写是解该题的关键。
【例题3】(08年海南高考)白磷与氧可发生如下反应:P
4
+5O
2
===
P
4
O
10。已知断裂下列化学键
需要吸收的能量分别为:P
-
PakJmol
-1
、P
-
ObkJmol
-1
、P=OckJmol
-1
、O=OdkJmol
-1
。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的
△
H,其中正确的是
()
A.(6a+5d-4c-12b)kJmol
-1
B.(4c+12b-6a-5d)kJmol
-1
C.(4c+12b-4a-5d)kJmol
-1
D.(4a+5d-4c-12b)kJmol
-1
解析:由图可以看出1molP
4
中有6molP
-
P键,5molO
2
中有5
molO=O键,1molP
4
O
10
中有4molP=O键、12molP
-
O键,所以
△
H=(6a+5d-4c-12b)kJmol
-1
。答案:A
点拨:化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,在断裂和形成的过程中伴随着能量的
吸收和释放。
检测题
1、下列说法正确的是()
A.在101kPa时,1mol物质完全燃烧时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
B.酸和碱发生中和反应生成1mol水,这时的反应热叫中和热
C.燃烧热或中和热是反应热的种类之一
D.在稀溶液中,1molCH
3
COOH和1molNaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ
2、已知:2CO(g)+O
2
(g)=2CO
2
(g);△H=–566.0kJ/mol.由此判断CO的燃烧热是()
A.-283.0kJ/molB.-566.0kJ/molC.283.0kJD.566.0kJ
3、已知:①101kPa时,2C(s)+O
2
(g)=2CO(g)△H=-221kJ/mol
②稀溶液中,H
+
(aq)+OH-
(aq)=H
2
O(1)△H=-57.3kJ/mol下列结论正确的是()
A、碳的燃烧热大于110.5kJ/molB、①的反应热为-221kJ/mol
C、稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3kJ/mol
D、稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ的热量
4、已知,在25℃、101kPa时,1molC(石墨)完全燃烧生成CO
2
气体,放热393.5kJ,1molCO完全燃
烧生成CO
2
气体,放热283.0kJ。下列说法正确的是()
A.在25℃、101kPa时,C(石墨)燃烧生成CO气体的热化学方程式是2C(石墨)+O
2
(g)=2CO(g);△H=-110.5kJ/mol
B.C(石墨)不完全燃烧,生成CO
2
和CO混合气体时,少放热283.0kJ
C.C(石墨)和CO
2
(g)反应生成CO(g)的反应是吸热反应
D.如果金刚石燃烧生成CO2放出的热量大于石墨,则从石墨转变成金刚石的变化需要吸热
5、(08四川卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是()
A.HCl和NaOH反映的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H
2
SO
4
和Ca(OH)
2
反映的中和热△H=2(-
57.3)kJ/molB.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO
2
(g)===2CO(g)+O
2
(g)反应的△H=2283.0kJ/mol
D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
知识要点:反应热是一个矢量,吸热为+号,放热为—号。所以反应热必须带正负号,且只能用△H
来表示。在表述燃烧热和中和热时不带正负号,因为中和热和燃烧热不存在正负的问题,均用数值
直接表达。(反应热、中和热和燃烧热三者而言:即用△H表示的时候标注+、—号,其余情况均
都不标注)
一、正确理解“三热”概念
1、反应热:在化学反应过程中反应本身放出或吸收的热量。在恒温恒压条件下的反应热用△H表示,
(1)利用关系图找出反应热之间的关系
①找起点和终点(起点是A,终点是C);②找途径:一个是A→B→C,一个是A→C;③列式:
△H
3
=△H
1
+△H
2
。
(2)利用方程组找出反应热之间的关系
①找出中间产物(中间产物是B);②利用方程组消去中间产物:反应c=反应a+反应b;③列式:
单位是kJ/mol,并规定放热反应的△H<0,吸热反应的△H>0。
2、标准燃烧热与热值
燃烧热是反应热的一种形式,使用燃烧热的概念时要理解下列要点。
①规定是在101kPa压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。因为压
强不同,反应热有所不同。
②规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此,表示可燃物的燃烧热的热化学方程式
中,可燃物的化学计量数为1,其他物质的化学计量数常出现分数。例如,C
8
H
18
的燃烧热为5518
kJmol
-1
,用热化学方程式表示则为
C25
8
H
18
(l)+2
O
2
(g)=8CO
2
(g)+9H
2
O(l);△H=-5518kJmol
-1
③规定生成物为稳定的氧化物.例如C→CO
2
、H→H
2
O(l)、S→SO
2
等。
C(s)+1
2
O
2
(g)=CO(g);△H=-110.5kJmol
-1
C(s)+O
2
(g)=CO
2
(g);△H=-393.5kJmol
-1
C的燃烧热为393.5kJmol
-1
,而不是110.5kJmol
-1
。
④叙述燃烧热时,用正值,在热化学方程式中用△H表示时取负值。例如,CH
4
的燃烧热为890.3
kJmol
-1
,而△H=-890.3kJmol
-1
且必须以1mol可燃物燃烧为标准。
⑤要与热值概念进行区别。热值:1g物质完全燃烧的反应热叫该物质的热值。
3、中和热:把在稀溶液中酸跟碱发生中和反应而生成1molH
2
O时的反应热叫中和热,单位是kJ/mol。
燃烧热和中和热都属于反应热。
二、正确书写热化学方程式
1、H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边,并用“;”隔开。若为放热反应,H
为<0:若为吸热反应,H为>0。H的单位一般为kJ/mol。
2、注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的
个数。因此化学计量数可以是整数、也可以是分数。
3、反应物和产物的聚集状态不同,反应热数值以及符号都可能不同。因此,必须注明物质的聚集状
态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用↑和↓。
4、由于H与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应,
如果化学计量数加倍,则H也要加倍。
5、当反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
6、用中文表示焓变时数值没有正负号,而用符号表示焓变时数值必须注明
正负号。如H
2
的燃烧热
...
为285.8kJ/mol,△
.
H
.
=-285.8kJ/mol。
三、盖斯定律
1、定义:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有
关,而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的
反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。即
甲—
△
—
H
→乙,甲—
△
—
H
→
1
丙—
△
—
H
→2
乙,H=H
1
+H
2
。
2、应用
△H
3
=△H
1
+△H
2
。
四、键能、反应热和稳定性的关系
1、键能定义:在101kPa、298K条件下,1mol气态AB分子全部拆开成气态A原子和B原子时需吸
收的能量称AB间共价键的键能,单位为kJ
mol
–1
。
2、键能与反应热化学反应中最主要的变化是旧化学键发生断裂和新化学键的形成。化学反应中能
量的变化也主要决定于这两个方面吸热与放热,可以通过键能计算得到近似值。
①放热反应或吸热反应旧键断裂吸收的能量大于新键形成放出的能量,为吸热反应;旧键断裂吸收
的能量小于新键形成所放出的能量,该反应为放热反应。
②反应热化学反应中吸收或放出的热量称反应热,符号H,单位kJ
mol
–1
,吸热为正值,放热为
负值。可以通过热化学方程式表示。反应热的大小与多个因素有关,其数据来源的基础是实验测定。
由于反应热的最主要原因是旧化学键断裂吸收能量与新化学键形成放出能量,所以通过键能粗略计算
出反应热。
H(反应热)==反应物的键能总和—生成物键能总和。为方便记忆,可作如下理解:断裂旧化学键
需吸热(用+号表示),形成新化学键则放热(用-号表示),化学反应的热效应等于反应物和生成
物键能的代数和,即H=(+反应物的键能总和)+(—生成物键能总和),若H<0,为吸热,
若H>0,为放热。
3、物质稳定性:物质在反应中放出能量越多,则生成物能量越小,该物质越稳定,生成物中化学键
越牢固。反之亦然。如:同素异形体稳定性的比较:根据
△H
正负和大小判断,反应放热,说明生成
物能量小,较稳定。
五、误点警示
1、吸热反应一定需要加热才能发生吗?
答:吸热反应不一定需要加热才能发生,如氢氧化钡晶体[Ba(OH)
2
8H
2
O]和氯化铵晶体的反应为吸
热反应,但只要用玻璃棒搅拌混合,温度即迅速降低,同时有刺激性气体产生,说明该反应已进行。
加热只是反应所需的一种条件,放热、吸热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小,只要反
应物总能量大于生成物总能量,反应一定放热,反之,就一定吸热。有的放热反应如碳的燃烧需要加
热到着火点才能进行。
2、中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。若
反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。
以下反应热均非中和热:①H
2
SO
4
(aq)+
12
Ba(OH)
2
(aq)==
1
BaSO
4
(s)+
12
H
2
O(1)(此处还有BaSO
4
(s)的生
2
成热);②NaOH(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H
2
O(此处还有NaOH的溶解热);
③CH
3
COOH(aq)+NaOH(aq)==CH
3
COONa(aq)+H
2
O(1)(此处还有CH
3
COOH电离热)。
3、已知:H
2
(g)+Cl
2
(g)=2HCl(g)H=-184.6kJmol
-1
,能由此判断出氢气的燃烧热为184.6
KJmol
-1
吗?已知2C
2
H
2
(g)+
5
O
2
(g)4CO
2
(g)+2H
2
O(l);△H
=-2600kJmol
-1
,能说乙
炔的燃烧热为-2600kJmol
-1
吗?另外,物质的燃烧热大,其产生的火焰温度就高吗?
答:“燃烧热”的定义是:在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物(或单质)时放出的能
量。完全燃烧,是指物质中下列元素完全转变成对应的物质:C→CO
2
(g),H→H
2
O(l),P→P
2
O
5
(s),
N→N
2
(g),S→SO
2
(g)。生成不稳定的氧化物所放出的热量不是燃烧热,如:C→CO(g),H→H
2
O(g)。
氢气在氯气中虽能燃烧,但其热效应却不是燃烧热,只能称为反应热。
燃烧热叙说有两种形式:一是用文字表示,此时只能用相应的数值和单位,不能用“—”号。如乙炔的
燃烧热为1300kJmol
-1
;一是用△H表示,此时需用负号表示,如乙炔的燃烧热△H
=-1300kJmol
-1
。
火焰的温度与可燃物的燃烧热和热量损失(如生成的水等)有关。燃烧热相差不大时,生成的水越多,
A.碳的燃烧热大于110.5kJmol
-1
B.①的反应热为221kJmol
-1
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3kJmol
-1
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
例7.25℃、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJmol
-1
、285.8kJmol
-1、
890.3kJmol
-1
、2800kJmol
-1
,则下列热化学方程式正确的是()
热量损失就越多,火焰温度就低。
【例题解析】
例1.已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是()
A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于D
C.A和B的总能量一定高于C和D的总能量
D.该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生
例2.关于吸热反应的说法正确的是()
A.凡需加热的反应一定是吸热反应B.只有分解反应才是吸热反应
C.使用催化剂的反应是吸热反应D.CO
2
与CaO化合是放热反应,则CaCO
3
分解是吸热反
应
例3.在同温同压下,下列各组热化学方程式中,△H
1
>△H
2
的是()
A.2H
2
(g)+O
2
(g)==2H
2
O(g);△H
1
2H
2
(g)+O
2
(g)==2H
2
O(l);△H
2
B.S(g)+O
2
(g)==SO
2
(g);△H
1
S(s)+O
2
(g)==SO
2
(g);△H2
C.C(s)+1
2
O
2
(g)==CO(g);△H
1
C(s)+O
2
(g)==CO
2
(g);△H2
D.H
2
(g)+Cl
2
(g)==2HCl(g);△H
1
11
2
H
2
(g)+2
Cl
2
(g)==HCl(g);△H
2
例4.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl
2
(aq)+H
2
(g);△H
1
②Sn(s、手卡是什么 灰)+2HCl(aq)=SnCl
2
(aq)+H
2
(g);△H2
③Sn(s
、灰)
Sn(s
、白
)
;
△H
3
=+2.1kJ/mol
下列说法正确的是
()
A.△H
1
>△H
2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
例5.下列各组热化学方程式中,化学反应的H前者大于后者的是()
①C(s)+O1
2
(g)====CO
2
(g);H
1
C(s)+
2
O
2
(g)====CO(g);H
2
②S(s)+O
2
(g)====SO
2
(g);H
3
S(g)+O
2
(g)====SO
2
(g);H
4
③H
2(g)+
1
2
2O
2
(g)====H
2
O(l);H
5
2H
2
(g)+O
2
(g)====2H
2
O(l);H
6
④CaCO
3
(s)====CaO(s)+CO
2
(g);H
7
CaO(s)+H
2
O(l)====Ca(OH)
2
(s);H
8
A.①B.④C.②③④D.①②③
例6.已知反应:①101kPa时,2C(s)+O
2
(g)====2CO(g);H=-221kJmol
-1
②稀溶液中,H
+
(aq)+OH
-
====(aq)H
2
O(l);H=-57.3kJmol
-1
下列结论正确的是()
A.C(s)+
1
O
2
(g)====CO(g);H=-393.5kJmol
-12
B.2H
2
(g)+O
2
(g)====2H
2
O(g);H=+571.6kJmol
-1
C.CH
4
(g)+2O
2
(g)====CO
2
(g)+2H
2
O(g);H=-890.3kJmol
-1
D.
1
C
6
H
12
O
6
(s)+3O
2
(g)====3CO
2
(g)+3H
2
O(l);H=-1400kJmol
-12
例8.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧
的热化学方程式正确的是()
A.2C
2
H
2
(g)+5O
2
(g)=4CO
2
(g)+2H
2
O(l);H=-4bkJmol
—1
l
B.C
2
H
2
(g)+5/2O
2
(g)=2CO
2
(g)+H
2
O(l);H=2bkJmol—
1
C.2C
2
H
2
(g)+5O
2
(g)=4CO
2
(g)+2H
2
O(l);H=-2bkJmol—
1
D.2C
2
H
2
(g)+5O
2
(g)=4CO
2
(g)+2H
2
O(l);H=bkJmol—
1
例9.CH
3
—CH
3
→CH
2
=CH
2
+H
2
;有关化学键的键能如下。
化学键C-HC=CC-CH-H
键能(kJmol
—1
)
414.4615.3347.4435.3
试计算该反应的反应热
例10.在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中,若断裂1molH-H键要吸收436KJ的能量,断
裂1molCl-Cl键要吸收243KJ的能量,断裂1molH—Cl键要吸收432KJ的能量,则在氯气中充
分燃烧1molH
2
的能量变化是。
例11.将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B
2
H
6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放
出649.5kJ热量,该反应的热化学方程式为_____________。
又已知:H
2
O(g)=H
2
O(l);△H
2
=-44.0kJmol
—1
,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气
态水时放出的热量是_____________kJ。
例12.10g硫磺在O
2
中完全燃烧生成气态SO
2
,放出的热量能使500gH
2
O温度由18℃升至62.4℃,
则硫磺的燃烧热为,热化学方程式为。
例13.实验室用50mL0.50molL
-1
盐酸、50mL0.55molL
-1
NaOH溶液和下图所示装置进行测定中
和热的实验,得到表中的数据:
试完成下列问题:(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是________________________,
不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是__________________________________。
(2)经数据处理,t
2
-t
1
=3.4℃。则该实验测得的中和热H=_________〔盐酸和NaOH溶液的密度按1
gcm
-3
计算,反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J(g℃)
-1
计算〕。
(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,测得中和热为H
1
,则H
1
与H的关系为:
H
1
_________H(填“<”“>”或“=”=,理由是________________________。
【专题训练与高考预测】
1.知(1)H
2(g)+
实验次数
1
2
3
起始温度t
1
/℃
盐酸
20.2
20.321.5
终止温度t
2
/℃
NaOH溶液
20.3
20.521.6
23.7
23.824.9
据
此判
断,下
列说
法正
确的
1
O
2
(g)=H
2
O(g);△H
1
=akJ/mol,(2)2H
2
(g)+O
2
(g)=2H
2
O(g);△H
2
=bkJ/mol2
(3)H
2
(g)+0.5O
2
(g)=H
2
O(l)
;
△H
3
=ckJ/mol
,
(4)2H
2
(g)+O
2
(g)=2H
2
O(l)
;
△H
4=dkJ/mol
下列关系式中正确的是()A.a
2.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热可表示如下:
H
+
(aq)+OH
-
(aq)=H
2
O(l);△H=-57.3kJ/mol
向1L1mol/L的NaOH(aq)中加入:①稀醋酸②浓硫酸③稀硝酸恰好完全反应时的反应热为△H
1
、
△H
2
、△H
3
,它们的关系正确的是()
A.△H
1
>△H
2
>△H
3
B.△H
2
>△H
3
>△H
1
C.△H
1
=△H
2
=△H
3
D.△H
1
>△H
3
>△H
2
3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种
反应原理是
-
①CH
3
OH(g)+H
2
O(g)=CO
2
(g)+3H
2
(g);△H=+49.0kJmol
1
-
②CH
3
OH(g)+1/2O
2
(g)=CO
2
(g)+2H
2
(g);△H=-192.9kJmol
1
下列说法正确的是()
-
A.CH
3
OH的燃烧热为192.9kJmol
1
B.反应①中的能量变化如右图所示
C.CH
3
OH转变成H
2
的过程一定要吸收能量
-
D.根据②推知反应:CH
3
OH(l)+1/2O
2
(g)=CO
2
(g)+2H
2
(g)的△H>-192.9kJmol
1
4.下列有关热化学方程式及其叙述正确的是()
A.氢气的燃烧热为285.5kJ/mo1,则水电解的热化学方程式为:
2H
2
O(1)=2H
2
(g)+O
2
(g);△H=+285.5KJ/mo1
B.1mol甲烷完全燃烧生成CO
2
和H
2
O(1)时放出890kJ热量,它的热化学方程式为
1/2CH
4
(g)+O
2
(g)=1/2CO
2
(g)+H
2
O(1);△H=-445kJ/mol
C.已知2C(s)+O
2
(g)=2CO(g);△H=-221kJmol
-1
,则C的燃烧热为110.5kJ/mo1
D.HF与NaOH溶液反应:H
+
(aq)+OH
—
(aq)=H
2
O(1);△H=一57.3kJ/mol
5.对于反应C
2
H
4
(g)→C
2
H
2
(g)十H
2
(g),2CH
4
(g)→C
2
H
4
(g)+2H
2
(g)当升高温度时都向右移动
①C(s)+2H
2
(g)→CH
4
(g);△H
1
②2C(s)+H
2
(g)→C
2
H
2
(g);△H
2
③2C(s)+2H
2
(g)→C
2
H
4
(g);△H
3
。
判定①②③中的△H
1
,△H
2
,△H
3
大小顺序是()
A.△H
1
>△H
2
>△H
3
B.△H
2
>△H
3
>2△H
1
C.△H
2
>△H
1
>△H
3
D.△H
3
>△H
2
>2△H
l
6.已知25℃,101KPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为()
C(石墨)+O
2
(g)=CO
2
(g);△H=-393.51kJ/mol,C(金刚石)+O
2
(g)=CO
2
(g);△H=-395.41kJ/mol
是()
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
7.N
2
H
2
是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN
2
H
2
(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ
热量。则下列热化学方程式正确的是()
A.N
2
H
2
(g)+O
2
(g)====N
2
(g)+2H
2
O(g);H=+133.5kJmol
-1
B.N
2
H
2
(g)+O
2
(g)====N
2
(g)+2H
2
O(g);H=-133.5kJmol
-1
C.N
2
H
2
(g)+O
2
(g)====N
2
(g)+2H
2
O(g);H=+534kJmol
-1
D.N
2
H
2
(g)+O
2
(g)====N
2
(g)+2H
2
O(g);H=-534kJmol
-1
8.燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水,放出热量50kJ,则这一反应的热化学反应方程式为()
A.2C
2
H
2
(g)+5O
2
(g)====4CO
2
(g)+2H
2
O(l);H=+50kJmol
-1
B.C
2
H
2
(g)+5/2O
2
(g)====2CO
2
(g)+H
2
O;H=-1300kJ
C.2C
2
H
2
+5O
2
====4CO
2
+2H
2
O;H=-2600kJ
D.2C
2
H
2
(g)+5O
2
(g)====4CO
2
(g)+2H
2
O(l);H=-2600kJmol
-1
9.下列叙述中正确的是()
A.热化学方程式2H
2
(g)+O
2
(g)====H
2
O(l);H=-571.6kJmol
-1
中H表示H
2
的燃烧热
B.分子晶体的熔点、沸点随共价键增强而升高
C.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
10.0.3mol的气态高能燃料乙硼烷B
2
H
6
在O
2
中燃烧,生成固态B
2
O
3
和液态H
2
O,放出649.5kJ的
热量。下列热化学方程式中正确的是()
A.B
2
H
6
(g)+3O
2
(g)====B
2
O
3
(s)+3H
2
O(l);H=+2165kJmol
-1
B.B
2
H
6
(g)+3O
2
(g)====B
2
O
3
(s)+3H
2
O(l);H=-2165kJmol
-1
C.B
2
H
6
+3O
2
====B
2
O
3
+3H
2
O;H=-2165kJmol
-1
D.B
2
H
6
(g)+O
2
(g)====B
2
O
3
(s)+H
2
O(g);H=-2165kJmol
-1
11.下审计助理 列化学反应H的数值(放热)最大的是()
A.NaOH(aq)+HCl(aq)====NaCl(aq)+H
2
O(l);H
1
B.NaOH(aq)+
11
H
2
SO
4
(aq)====Na
2
SO
4
(aq)+H
2
O(l);H
2
22
C.CH
3
COOH(aq)+NaOH(aq)====CH
3
COONa(aq)+H
2
O(l);H
3
D.NaOH(aq)+
11
H
2
SO
4
(浓)====Na
2
SO
4
(aq)+H
2
O(l);H
4
22
12.一定条件下,充分燃烧一定量的丁烷(Q>0),经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5molL-1
的KOH溶液100mL,恰好生成正盐。则此条件下反应C
4
H
1
0(g)+13/2O
2
(g)====4CO
2
(g)+5H
2
O(g)
的H为()A.+8QkJmol
-1
B.+16QkJmol
-1
C.-8QkJmol
-1
D.-16QkJmol-1
答案:AC
[感悟]比较△H大小时,一要注意反应物和生成物的聚集状态,二要注意热化学方程式中化学计量
数,三要注意放热反应的反应热△H<0,放热越多,│△H│越大,△H越小。
例4解析:②-①可得③,△H
2
-△H
1
>0,故△H
2
>△H
1
,A错,根据③,在常温下,灰锡会向
白锡转化故常温下以白锡状态存在,正反应为吸热反应,故B、C错,当锡制器皿长期处于低于13.2℃
的环境中会转化为灰锡,灰锡以粉末状存在,故会自行毁坏。
13.分析右面的能量变化示意图,确定下列选项中正确的是()
A.2A(g)+B(g)====2C(g);H<0B.2A(g)+B(g)====2C(g);H>0
C.2A+B====2C;H<0D.2C====2A+B;H<0
14.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是()
①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量热量
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
15.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH
4
ClO
4
)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵
反应,其方程式可表示为:2NH
4
ClO
△
4
N
2
↑+4H
2
O+Cl
2
↑+2O
2
↑;H<0。下列对此反应的叙述
错误的是()
A.上述反应属于分解反应
B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
参考答案
【例题解析】
例1解析:化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化硕大无朋的近义词 ——吸热或放热,当反应物的总能量
高于生成物质总能量时为放热反应中,当反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应。值得注
意的调资 是:总能量是指所有反应物或所有生成物,而不是其中某些反应物或某些生成物,所以A、B是不
正确的;而有的放热反应在开始时也是需要加热的,例如炭的燃烧。
答案:C
例2解析:A组见上一题目分析,有些化合反应也是吸热反应,例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳
的反应就是吸热反应,故B不正确,催化剂是用来改变化学反应速率的,它不能改变反应物和生成
自身的能量,故不影响反应热,像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放热反应,故C也是不对的。
CO
2
和CaO的化合反应与CaCO
3
的分解反应是相反过程,故D正确。
答案D
例3解析:上述各反应均是燃烧反应,故都是放热反应,所有△H
1
和△H
2
均为负值,反应放出或吸
收热量的多少,跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。A中,由于从气态水到液态水会放热,所
以生成液态水比生成气态水放出热量多,又因为放热△H为负值,放热越多△H越小,故△H
1
>△H
2
;
B中,由于从固态硫到气态硫要吸热,所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多,即
△H
1
<△H
2
;C中,生成CO放热,因为氧气过量会与CO反应又放出热量,所以△H
1
>△H
2
;D中,
△H
1
=2△H
2
,因为△H
1
和△H
2
均为负值,所以△H
1
<△H
2
。
答案:D
[感悟]利用盖斯定律可快速、简便地判断△H
1
、△H
2
的大小,记住:热化学方程式之间的计算中,
盖斯定律大有用途。
例5解析:碳与氧气反应放热,即H
1
<0,H
2
<0,CO再与O
2
作用时又放热,所以H
1
2
;等量
的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量,故在与O
2
作用产生同样多的SO
2
时,气态硫放出的热量多,
即H
3
>H
4
;发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故H
5
>H
6
;碳酸钙分解吸
收热量,H
7
>0,CaO与H
2
O反应放出热量,H
8
<0,显然H
7
>H
8
。故本题答案为C。
答案:C
例6解析:1molC不完全燃烧生成CO放出热量
221kJ
2
=110.5kJ,1molC完全燃烧生成CO
2
放出
热量大于110.5kJ,即C的燃烧热大于110.5kJmol
-1
;反应①的反应热为-221kJmol
-1
;稀硫酸与稀
NaOH溶液反应的中和热为57.3kJmol
-1
;醋酸是弱酸,与NaOH溶液中和生成1mol水时放出的热
量小于57.3kJ。
答案:A
例7解析:燃烧热是指在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。对C而
言稳定的氧化物指CO
2
(g)、对H而言稳定的氧化物指H
2
O(l)。所以A、B、C错误,正确答案为D。
答案:D
例8解析:乙炔燃烧是放热反应,△H为负值,通过定性判断,排除B、D,生成1摩尔CO
2
,放热
bkJ,故生成4摩尔CO
2
放热4bkJ。
答案:A
[感悟]此题考察的是热化学方程式的正误判断,注意吸放热与H正负的关系,数值与物质的关系,
同时还要注意物质的状态。
例9解析:H=[6E(C-H)+E(C-C)]-[E(C=C)+4E(C-H)+E(H-H)]=(6414.4+347.4)kJmol
—1
-(615.3+4414.4+435.3)kJmol
—1
=+125.6kJmol
—1
这表明,上述反应是吸热的,吸收的热量为125.6kJmol
—1
。
答案:H==+125.6kJmol
—1
。
[感悟]H=反应物的键能总和—生成物键能总和。为方便记忆,可作如下理解:
断裂旧化学键需吸热(用+号表示),形成新化学键则放热(用-号表示),化
学反应的热效应等于反应物和生成物键能的代数和,即H=(+反应物的键能总
和)+(—生成物键能总和)。
例10解析:在氯气中充分燃烧1molH
2
时,要先破坏1mol的H—H键和1mol
的Cl—Cl键,此过程是需要吸收679kJ的能量;在氯气中充分燃烧1molH
2
时
会形成2molH—Cl,放出864KJ的能量,吸收和放出能量相抵,仍会放出185KJ
的能量。
答案:185kJ
例11解析:0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量,则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热
量为:1mol649.5kJ/0.3mol=2165kJ,因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为:B
2
H
6
(g)+3O
2
=B
2
O
3
(s)+3H
2
O(l);△H=-2165kJmol
—1
。由于1mol水汽化需吸热44kJ,则3mol液态水全部汽化
应吸热:3mol44kJmol
—1
=132kJ,所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热:2165kJ-132kJ
=2033kJ,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是:0.5mol2033kJmol
—1
=
1016.5kJ。
答案:B
2
H
6
(g)+3O
2
=B
2
O
3
(s)+3H
2
O(l);△H=-2165kJmol
—1
,1016.5kJ
例12解析:既要掌握燃烧热的概念,又要理解通过实验测定的方法:先测得一定质量溶液前后的温
度变化(通过量热器),然后应用公式Q=mC(t
2
-t
2
)计算。
答案:10g硫磺燃烧共放出热量为:=500g4.1810
-
3
kJ/(gC)-
1
(62.4-18)C=92.8kJ,则lmol(32g)
硫磺燃烧放热为
92.8kJ32gmol
1
=-297kJ
•
mol
-1
,硫磺的燃烧热为297kJ
•
mol
-1
,热化学方程式为:S(s)
10g
+O
2
(g)=SO
2
(g);△H=-297kJ
•
mol
-1
例13解析:(1)对于本实验,让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面,所以实验
时用环形玻璃棒上下搅动,以防将温度计损坏。做好保温工作是减小误差的另一个重要方面。所以选
用玻璃棒,而不用铜丝。
(2)H=-[100g4.1810
-3
kJ(g℃)
-1
3.4℃]0.025mol=-56.8kJmol
-1
(3)因弱电解质的电离过程是吸热的,将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反雷诺阿油画 应后放出的热
量少,所以H
1
>H。
答案:(1)上下搅动(或轻轻搅动)Cu传热快,防止热量损失(2)-56.8kJmol
-1
(3)>NH
3
H
2
O电离吸热
【专题训练与高考预测】
1.答案:C
解析:比较△H的大小要把数值和符号“+、-”看作一个整体来比较,还要注意反应物和生成物的状态
及化学计量数的倍数关系。比较中和热大小,还要考虑电解质的浓度及强弱。氢气燃烧是放热反应,
△H<0,所以B、D项错误。A项是比较a、c的大小,(1)中水为气态,(3)中水中液态,反应(3)放出
热量多于反应(1)放出热量,故△H
1
>△H
3
,即a>c,A项不正确。C项比较a、b的大小,反应(1)(2)
中物质的聚集状态相同,反应(2)中计量数是反应(1)中的2倍。所以△H
2
=2△H
1
,即2a=bC项正确
2.答案:D
解析:等物质的量的NaOH与稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质
的溶解热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量。但在实际反应中,浓H
2
SO
4
溶于水时放热,其放
出的总热量增多,醋酸是弱酸,随反应进行。醋酸继续电离,电离要吸热,故中和时放热较少。此题
问的是反应热的关系,反应放热越多其△H值越小,D项正确。
3.答案:D
解析:根据燃烧热概念,CH
3
OH的燃烧热应是1molCH
3
OH完全燃烧生成CO
2
(g)和H
2
O(l),A错
误;反应①为吸热反应,生产物的能量高于反应物的能量,B错误;反应①吸热、反应②为放热,但
都可产生氢气,C错误。
4.答案:B
解析:燃烧热规定1mol可燃物,A错误;1moI甲烷完全燃烧时放出890kJ,则1/2CH
4
放热445kJ,
B正确;C(s)未完全燃烧,其反应热不是燃烧热,C错误;HF为弱酸,电离时须吸热,放出的热量小
于57.3kJ/mol,D错误。
5.答案:B
解析:因反应C
2
H
4
(g)→C
2
H
2
(g)十H
2
(g)和2CH
4
(g)→C
2
H
4
(g)+2H
2
(g)的共性物质是C
2
H
4
(g),故以反应
③为基础,即都先生成C
2
H
4
(g),再分别转化为CH
4
(g)和C
2
H
2
(g);由题意可知,C
2
H
4
(g)→C
2
H
2
(g)吸
热,C
2
H
4
(g)→2CH
4
(g)放热,故△H
1
,△H
2
,△H
3
大小顺序是:△H
2
>△H
3
>2△H
1
。
6.答案:A
解析:依据盖斯定律,热化学方程式可以进行加减运算,△H也可以,但要注意运算中△H本身带着
“+、-”由第二个反应得CO
2
(g)=C(金刚石)+O
2
(g);△H=+395.41kJ/mol,然后与题目上第一个反应相加
得C(石墨)=C(金刚石);△H=+1.9kJ/mol,因为△H>0,所以由石墨制备金刚石的过程是吸热反应,等
质量时,石墨的能量比金刚石的能量低,故A项正确。
7.答案:
D解析:本题考查了热化学方程式的书写及简单计算。热化学反应方程式前面的化学计量数,放热用
“-”号,-133.54kJmol
-1
=-534kJmol
-1
。
8.答案:D
解析:本题考查了热化学方程式的书写及简单计算。热化学方程式前面的化学计量数表示物质的量。
反应热单位是kJmol
-1
,B和C均错。
2molC
2
H
2
燃烧放出的热量为-22650kJmol
-1
=-2600kJmol
-1
。
9.答案:C
解析:A中1molH
2
完全燃烧的反应热表示H
2
的燃烧热。B中分子晶体的熔沸点与分子间作用力有
关,与共价键强弱无关。D项如:简单阴离子的核外电子排布应与本周期稀有气体元素原子的核外电
子排布相同。
10.答案:B
解析:本题考查热化学方程式书写应注意的问题及简单计算。注意热化学方程式与普通的化学方程式
的区别。二者均要配平。
11.答案:D
解析:A、B反应放出的热均为中和热。C项由于醋酸为弱酸,其电离过程吸热,反应放出的热量小
于中和热。D项浓硫酸与氢氧化钠溶液混合时放出热量,总热量大于中和热。
12.答案:D
解析:由题给条件得:KOH的物质的量为5molL
-1
0.1L=0.5mol,与其正好反应生成正盐K
2
CO
3
的CO
2
的物质的量为0.25mol,消耗0.25/4molC
4
H
1
0,放出热量为QkJ。由方程式可知:1molC
4
H
10
放出热量为16QkJ,所以H为-16QkJmol
-1
(放热反应用“-”表示)。
13.答案:A
解析:本题考查化学反应吸热、放热的原因及表示。若反应物所具有的总能量>生成物的总能量,该
反应为放热反应,H为“-”或“H<0”;反之为吸热反应。由图知E(2A+B)>E(2C),该反应2
A(g)+B(g)====2C(g)为放热反应(H<0),A正确、B错误。又因热化学方程式必须注明物质状态,
故C、D错误。
14.答案:D
解析:有机物燃烧时都发生氧化反应,并不是乙醇作为燃料的优点。
15.答案:D
解析:在2NH
4
ClO
4
△
N
2
↑+4H
2
O+Cl
2
↑+2O
2
↑;H<0中,高氯酸铵既是氧化剂又是还原剂。
总结知识点:
(1)对于任意一个化学反应而言:
反应物总能量之和+反应物总键能之和=生成物总能量之和+生成物总键能之和。
(2)同一主族元素的单质和H
2
化合时:元素的非金属性越弱,单质越不活泼,与H
2
就越不容易化
合,生成的氢化物就越不稳定,形成化合物的共价键键能越小。物质本身具有的能量越高。等量的
单质和H
2
化合,放出的热量就越少。
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